高三生物一轮复习专题培优课解答蛋白质计算题的三把“金钥匙”新人教版

专题培优课解答蛋白质计算题的三把“金钥匙”与蛋白质有关的计算题，题型许多，难度较大。但整体上可分为三种种类，且每类题型都有相应解题策略。以下表：题目种类

解题策略蛋白质

(或多肽

)中原子数计算

用原子守恒解答多肽种类计算

用数学中“摆列组合”解答基因表达中氨基酸与

DNA、RNA中碱基数的关系

用比率关系解答一、多肽中各原子数的计算氨基酸的构造通式是解答此类题目的打破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，起码含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失掉部分H、O原子，可是碳原子、氮原子的数目不会减少。其有关数目关系以下：碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。因为R基上的碳原子数不好确立，且氢原子数许多，所以以氮原子数或氧原子数的计算为打破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简易。含2个氨基的氨基酸数＝N原子数－肽键数－1。(7)含2个羧基的氨基酸数为：O原子数－肽键数－2。2[例1]某多肽链为199肽，其分子式为CHNOS(a＞199、bxyab2200)，而且由以下5种氨基酸构成。那么该多肽完全水解后将会分别获得赖氨酸、天冬氨酸的个数为( )A．a－199、(b－200)/2B．a－200、b－200C．a－199、(b－199)/2D．a－200、(b－200)/2[分析]从题意知该多肽为199肽，则它是由199个氨基酸组成的；又知该多肽分子式为CxHyNaObS2，此中N有a个，则可知构成该多肽的199个氨基酸共有a个氨基；又知构成该多肽的5种氨基酸中只有赖氨酸含有2个氨基，所以赖氨酸个数为a－199。因为构成该多肽的5种氨基酸中只有天冬氨酸含有2个羧基，设该多肽共含有天冬氨酸为d个，反响前199个氨基酸中氧原子共有4d＋(199－d)×2，形成199肽时脱去198个水分子，每个水分子含一个氧原子，所以该多肽分子中尚存在氧原子数为b＝4d＋(199－d)×2－198＝2d＋200，d＝(b－200)/2。[答案]A二、多肽种类的计算多肽的不一样取决于氨基酸的数目、种类和摆列次序。关于氨基酸数目同样的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和摆列次序。能够借助下边的表示图

(?代表要安置的氨基酸的地点

)，联合数学中“摆列组合”的有关知识，

推导出有关的计算规律。

(以

20种氨基酸形成的四肽化合物为例

)?—?—?—?—1

2

34(1)若每种氨基酸数目无穷，可形成肽类化合物的种类有

204种(即

1号地点安置氨基酸的状况有

20种，2、3、4

号也是这样，即20×20×20×20＝204种)。若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有(20×19×18×17)种[即1号地点安置氨基酸的状况有20种，2号地点安置的氨基酸只好在节余的19种中选择即(20×19×18×17)种]。[例2]现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包括3种氨基酸的三肽种类分别最多有( )A．9种，9种B．6种，3种C．18种，6种D．27种，6种[分析]由上述“规律(1)”很简单计算出足量的3种氨基酸构成的三肽有33＝27种。关于包括3种氨基酸的三肽种类的理解，可借用表示图“□—□—□”来剖析，即第一个地点的氨基酸有3种状况，第二个地点只好从另2种氨基酸中任选1种，第三个地点只好安置节余的1种，固然这3种氨基酸足量，可是仍需按“规律(2)”计算，即3×2×1＝6种。[答案]D三、氨基酸数与相应DNA、RNA片段中碱基数的计算基因表达中，DNA控制mRNA的合成，mRNA指导蛋白质的合成。DNA中碱基摆列次序转录为mRNA中碱基摆列次序，从而翻译为蛋白质中氨基酸的摆列次序。其数目关系图解以下：转录翻译DNA(基因)――→mRNA――→蛋白质碱基数∶碱基数∶氨基酸数6∶3∶1因为mRNA中有停止密码子等原由，上述关系应理解为每合成1个氨基酸起码需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。[例3]氨基酸的均匀相对分子质量为120，若有一个两条链的多肽，相对分子质量是12276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子脱氧核苷酸数目起码挨次是( )A．144,864B．144,432C．120,720D．120,360[分析]多肽的相对分子质量＝氨基酸的数目×氨基酸均匀相对分子质量－(氨基酸的数目－肽链条数)×18，把相应数字代入上式可得：氨基酸的数目＝120，再依据基因控制蛋白质合成过程中：DNA分子中脱氧核苷酸数∶相应mRNA分子核糖核苷酸数∶指导合成的蛋白质上氨基酸数＝6∶3∶1，可知DNA分子中脱氧核苷酸数目＝6×120＝720。[答案]C1．已知天冬酰胺的R基为—C2H4ON，现有分子式为C63H103O18N17S2的多肽，此中含有2个天冬酰胺。在上述多肽中最多有肽键( )A．17

个

B．16

个C．15

个

D．14

个分析：选

D

多肽C63H103O18N17S2中有

17个

N，因含有两个天冬酰胺(R基为—C2H4ON)，故该多肽由15个氨基酸脱水缩合而成，形成的肽键数目为14。2．某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的均匀相对分子质量为110，如考虑停止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是(

)A．75对碱基C．90对碱基

B．78对碱基D．93对碱基分析：选D设多肽是由m个氨基酸构成的，蛋白质的相对分子质量＝110m－18(m－1)＝2778，则m等于30。那么控制该多肽的密码子有31个(停止密码子不编码氨基酸)，则控制该多肽合成的基因起码有93对碱基。3．(2013·济南模拟)某多肽的分子式为C42H65N11O9，它完全水解后只获得以下

3种氨基酸，则此多肽中含有的赖氨酸个数为(

)A．2

个

B．3

个C．5

个

D．8

个分析：选

B

假定甘氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸的数目分别为

a、b、c。因为这三种氨基酸都只含有一个羧基，该多肽的氧原子数＝肽键中的氧原子数＋游离的羧基中的氧原子数，即9＝肽键中的氧原子数＋2。所以，该多肽含有7个肽键，8个氨基酸，即a＋b＋c8。依据该多肽含有的氮原子数剖析，可得a＋b＋2c＝11，可求出c＝3。4．现有氨基酸100个，此中氨基总数为102个，羧基总数为101个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中，含有氧原子的数目是( )A．101

B．102C．103

D．104分析：选D这个蛋白质分子中有98个肽键(每个肽键含有1个氧原子)，3个羧基(每个羧基含有2个氧原子)，故多肽中氧原子数目为98×1＋3×2＝104个。5．(2013·江西四市联考)经测定，某多肽链分子式是C21HxOyN4S2(—SH＋—SH→—S—S—＋2H)，此中含有一个二硫键(—S—S—)。已知该多肽是由以下氨基酸中的几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。以下有关该多肽的表达，正确的是( )A．该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸B．该多肽中H原子数和O原子数分别是32和5C．该多肽形成过程中起码需要4种tRNAD．该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了56分析：选D依据该多肽链中N的数目＝氨基端(1个)＋肽键中的N＋R基中的N(五种氨基酸中都没有)可推出，肽键中的N为3个，该多肽链由4个氨基酸构成；半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸的碳元素之和为3＋4＋3＋6＝16，与题目中该多肽链的分子式不符。依据该多肽链中碳元素和硫元素的数目，可确立构成该多肽链的氨

基酸应当为一个

苯丙氨酸

(C9H11

O2N)

、一个亮氨酸(C6H13O2N)、两个半胱氨酸

(C3H7O2NS)；该多肽中

H原子数为

11＋7＋13＋7－3×2－

2＝30，O原子数为

2＋2＋2＋2－3×1＝

5。该多肽由

3种氨基酸构成，其形成过程中起码需要

3种

tRNA。该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少18×3(形成肽键时脱水)＋2(形成一个二硫键脱下2个H)＝56。6．现有足量的a、b两种氨基酸，则这两种氨基酸脱水缩合可以形成二肽的种类数是( )A．6B．2C．4D．8分析：选C二肽由两个氨基酸构成，这个问题其实是求两种氨基酸在两个地点上的摆列方式的种类。二肽的第一个地点上的氨基酸有两种选择(a或许b)，第二个地点上的氨基酸也有两种选择，所以种类数为2×2＝4，即有a－a、b－b、a－b、b－a4种，a－b中a供给羧基，b供给氨基形成肽键，b－a中b供给羧基，a供给氨基形成肽键，这是两种不一样的二肽。此结果能够推而广之，n种氨基酸形成m肽的种类数为nm种。7．现有一种“十三肽”，分子式为C54H95N17O20，已知将它完全水解后只获得以下氨基酸。将该“十三肽”完全水解后有________个丙氨酸，_______个赖氨酸，________个天冬氨酸。和未水解的化合物对比，水解后哪几种元素的数目增添了？________。哪几种元素的数目减少了？

________。分析：(1)

“十三肽”是由

13个氨基酸脱水缩合而生成的，

所以“十三肽”的

C、N数目为所有氨基酸中的

C、N数之和。